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【摘要】本文针对非热工类专业热工基础课程在教学中存在的学时少，内容多，学生学习困难等问题，依据高等教育的背景，工程教育的要求，结合笔者自身教学的经验，提出了适时更新教学理念，合理取舍教学内容，努力丰富课堂的教学建议，以供教学参考，旨在提高少学时课程的学时有效利用率，促进教学相长。
一、前言
热工基础课程是高等院校工程类专业的重要基础课程，重点讲授热功转换、热能的有效利用和热量传递规律，涉及到工程热力学和传热学两门课程，主要开课对象为高等院校工程类非热工专业的学生。随着工程教育认证的推进，为满足工程教育认证的标准，热工基础课程正逐步进入各专业的课程体系，以浙江理工大学为例，热工基础课是机械类专业的工程技术类公共基础课，机械电子工程专业将流体力学和热工基础作为认证推荐选修课。开课的专业面扩大了，但对非热工专业来说，对热工基础课开设的学时均相对较少，仍然以浙江理工大学为例，机械类专业热工基础课学时是32学时，机电专业将流体力学，工程热力学和传热学合并为流体力学和热工基础，总学时是32学时，其中，热工部分仅为16学时。众所周知，热工基础课是一门概念多，公式杂，理论性强，应用又复杂的课程，非热工专业的学生普遍反应学习困难，甚至有的学生理解概念都很吃力。如何在少学时条件下，高质量的完成热工基础课程的教学任务，同时保证良好的教学质量和教学效果，是任课教师普遍面对的问题。笔者结合自身近年来的教学经验和体会，在教学理念和教学方法上进行了研究和积极探索，努力形成非热工专业学生接受的授课模式，从而改善教学效果，提高学生的学习兴趣，同时树立节能和环保意识，这也是工程教育认证标准中对学生毕业的要求的条件之一。
二、少学时热工基础课程的主要教学问题
少学时热工基础课程主要针对非热工类专业学生，对学生来说最突出的问题是没有专业背景，这就是所说的“隔行如隔山”的问题，有些概念对热工类专业的学生来说“一听就懂，一点就通”，而对非热工类专业的学生来说则非常抽象，甚至前所未闻，他们在大学物理里获得的热力学知识储备尚不足以支撑他们理解和对复杂的热力过程进行计算，如果涉及到实际的工程技术问题联系起来（热工基础应用部分），学生就更显得力不从心，再加上课堂进度快，如果学生不能保证课堂上跟上老师的节奏，课后做作业自然也会有困难，因而出现不想学，或者想学学不会等问题。对教师来说，少学时课程学时是少了，但是教学任务并没有少，而且由于在工程认证的背景下，对学生掌握知识以及运用知识的能力提出了更高的要求，在这种情况下，如何在有限的学时内，避免为了完成教学任务而机械的灌输，做到即传授必要的理论知识，又培养学生的应用能力，也是对教师教学能力的一种全新的挑战。
三、关于上好少学时热工基础课的思考
1.与时俱进，更新少学时课程的教学理念
据统计，2018年，我国各类高等教育在学总规模达到3833万人，高等教育的毛入学率为48.1%，根据马丁•特罗的高等教育发展阶段理论，我国高等教育已经进入大众化阶段（15%-50%），作为教育核心功能的教学的要求和特色也随之改变，高等院校的很多教学理念发生了很大的变化，教学更趋于单元化，以半结构化的课程序列为特征。因此，对非热工专业的学生在讲授热工基础课程时，不必强调理论的完整性，即对于教学内容中的一些较为繁琐复杂的推导可以略讲或不讲，同时应加强实际应用的例题，例如，在讲解稳态导热和非稳态导热问题时，对于非热工专业的学生，不需要学生掌握完整的理论结构，只要学生能够掌握理论和公式对实际的指导作用，因此，可以直接给出直接坐标下，常物性，含内热源的三维非稳态导热导热微分方程：通过对方程的直观分析，使学生获得稳态导热微分方程，常物性，含/无内热源一维稳态和非稳态导热微分方程，然后再进一步引导学生通过高等数学变换获得其他形状几何体的导热微分方程及其定解条件。这样的讲授即节省了课堂时间，有引导启发学生主动思考，体会到高等数学知识在专业课上的应用。
2.统筹规划，合理取舍教学内容
在少学时条件下，要求最大限度的提高教学效率，热工基础课一般是在大三的第一学期开课，对于非热工专业的学生来说，此时已有了高等数学，大学物理，工程化学（部分学生）等知识基础，学生已经掌握了坐标变化，微分方程的求解等数学知识以及气体分子动理论，热力学第一、二定律，卡诺循环、熵增原理等简单的热力学基础，对于这部分出现在热工基础教材里的内容，教师一定不能再占用课上的学时进行讲解，可以采取布置学生课前预习的方式，通过预习，复习已有的知识基础，并了解在专业课上需要加深和拓展的知识及其工程应用，这样教师在授课的时候就可以把更多的学时分配给新增知识的重点和难点，从而回避了重复授课和无主次的授课，这就要求教师系统的熟悉授课对象培养方案和教学计划以及完整的知识体系，熟悉教材的基本内容，以此为依据合理取舍教学内容，制定本课程教学大纲和教案。
3.结合实际和研究热点，努力丰富课堂
调查显示，“00后”大学生的思维更加灵活、追求创新，价值取向更加多元、实用主义倾向明显,自我意识更强,对权威的服从更弱，面对这样的学生群体，灌输的教学模式确实不能再吸引学生，这就要求教师不但要能够讲述知识，还要具备激发学生学习动机，唤起学生求知欲望的能力。比如，在讲授压气机的能量转换问题时，布置学生课前自主参观实验设备，观察气缸外壳的结构设计，让学生考虑为什么利用人力打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，是否会发现打气时轻松了一点？为什么压气机气缸常以水冷却或气缸上装有肋片？这些日常生活中的问题常常吸引学生主动去探讨问题和答案。丰富课堂，还需要教师不断跟踪学科学术动态，了解新观点，掌握新信息，以不断更新的知识，吸引学生。比如在讲压缩机的工作原理时，列举了海尔的太阳能疫苗冰箱在“一带一路”沿线国家的应用，不但使学生学习了压缩机的知识，还了解了光伏材料，同时也将“思政”带入了课堂，使学生体会到国家科技对“一带一路”沿线国家的贡献。汽油机和柴油机的工作循环过程截图丰富课堂内容还体现在选用精美的课件上，比如，在讲授内燃机的循环过程时，采用了动画的课件，学生通过动画可以清楚的理解汽油机和柴油机的工作过程，同时能直接观察到汽油机和采油机的不同之处，实际教学效果表明学生对动画课件的反应活跃度更高。课堂内容越丰富，学生参与的兴趣越盎然，同时，教师也能够从师生互动中收获职业的幸福感，“教学相长”则自然产生。
四、结论
面向非热工专业的少学时热工基础课程，在学时总量（16或32）较少的情况下，要完成以前64学时（工程热力学和传热学各32个学时）的教学内容，难度非常大，作为任课教师，必须更新培养理念，并根据培养方案的要求，合理取舍教学内容，通过丰富课堂内容，提高学生学习兴趣和自主学习的能力提高学习效率，圆满完成教学活动，并取得“教学相长”的效果。
作者:王艳萍 李昳 林哲 李晓俊 单位:浙江理工大学机械与自动控制学院